激光微燒結(jié)光路設(shè)計(jì)及成形行為初步研究.pdf

1、選擇性激光微燒結(jié)（SLMS）技術(shù)，能直接從CAD模型制作任意形狀的金屬零部件，具有工藝簡單、成本低、速度快的優(yōu)點(diǎn)，在微制造領(lǐng)域具有很廣闊的應(yīng)用前景。SLMS技術(shù)的可行性已經(jīng)得到證實(shí)，但是材料擴(kuò)展、機(jī)理研究和工藝優(yōu)化等方面還需要詳細(xì)研究。本論文設(shè)計(jì)了SLMS光路，并初步研究了工藝參數(shù)對掃描線寬和成形質(zhì)量的影響，獲得了一些有價(jià)值的結(jié)果：
　　 （1）設(shè)計(jì)了激光微燒結(jié)光路:1）采用波長為1.06μm的二極管泵浦聲光調(diào)QNd:YAG激光

2、器；2）在激光器諧振腔內(nèi)放置小孔光闌限模；3）選用短焦距的f-θ聚焦透鏡；4）在聚焦鏡前方對出光光束進(jìn)行準(zhǔn)直擴(kuò)束。
　　 （2）實(shí)驗(yàn)研究了粉末性能、激光平均功率、Q開關(guān)調(diào)制頻率和調(diào)制脈寬、掃描速度、光斑直徑等參數(shù)對掃描線寬的影響。對于Cu基雙組元混合金屬粉末：激光平均功率越高、掃描速度越慢、光斑直徑越大，則掃描線寬越寬，由于燒結(jié)成形是基于液相燒結(jié)機(jī)制，因而掃描線寬較寬；而對于細(xì)顆粒羰基Ni粉，由于粒度細(xì)而且是基于熔化-凝固機(jī)制，

3、因而可以得到更細(xì)的掃描線寬。
　　 （3）實(shí)驗(yàn)研究了Q 開關(guān)調(diào)制頻率和調(diào)制脈寬、掃描間距和鋪粉層厚等參數(shù)對微燒結(jié)成形質(zhì)量的影響。結(jié)果表明：1）良好的成形需要最佳的調(diào)制頻率和調(diào)制脈寬，即最佳的峰值功率。峰值功率太高，熔池及粉末飛濺現(xiàn)象嚴(yán)重，成形質(zhì)量差甚至燒結(jié)難以進(jìn)行；峰值功率太低，則會造成燒結(jié)體的致密度下降。2）合適的掃描間距才能得到高致密度的燒結(jié)零件。過大的掃描間距，會導(dǎo)致線與線之間結(jié)合不緊密，孔隙大，表面不平整；過小的掃描間距